]> git.donarmstrong.com Git - qmk_firmware.git/blob - README.md
Update the memory consumption of PREVENT_STUCK_MODIFIERS in README
[qmk_firmware.git] / README.md
1 # Quantum MK Firmware
2
3 This is a keyboard firmware based on the [tmk_keyboard firmware](http://github.com/tmk/tmk_keyboard) with some useful features for Atmel AVR controllers, and more specifically, the [OLKB product line](http://olkb.co) and the [ErgoDox EZ](http://www.ergodox-ez.com) keyboard.
4
5 QMK is developed and maintained by Jack Humbert of OLKB with contributions from the community, and of course, TMK.
6
7 This documentation is edited and maintained by Erez Zukerman of ErgoDox EZ. If you spot any typos or inaccuracies, please [open an issue](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware/issues/new).
8
9 ## Important background info: TMK documentation
10
11 The documentation below explains QMK customizations and elaborates on some of the more useful features of TMK. To understand the base firmware, and especially what *layers* are and how they work, please see [TMK_README.md](/TMK_README.md).
12
13 ## Getting started
14
15 * [BUILD_GUIDE.md](BUILD_GUIDE.md) contains instructions to set up a build environment, build the firmware, and deploy it to a keyboard. Once your build environment has been set up, all `make` commands to actually build the firmware must be run from a folder in `keyboard/`.
16 * If you're looking to customize a keyboard that currently runs QMK or TMK, find your keyboard's directory under `keyboard/` and run the make commands from there.
17 * If you're looking to apply this firmware to an entirely new hardware project (a new kind of keyboard), you can create your own Quantum-based project by using `./new_project.sh <project_name>`, which will create `/keyboard/<project_name>` with all the necessary components for a Quantum project.
18
19 You have access to a bunch of goodies! Check out the Makefile to enable/disable some of the features. Uncomment the `#` to enable them. Setting them to `no` does nothing and will only confuse future you.
20
21     BACKLIGHT_ENABLE = yes # Enable keyboard backlight functionality
22     MIDI_ENABLE = yes      # MIDI controls
23     # UNICODE_ENABLE = yes # Unicode support - this is commented out, just as an example. You have to use #, not //
24     BLUETOOTH_ENABLE = yes # Enable Bluetooth with the Adafruit EZ-Key HID
25
26 ## Quick aliases to common actions
27
28 Your keymap can include shortcuts to common operations (called "function actions" in tmk).
29
30 ### Switching and toggling layers
31
32 `MO(layer)` - momentary switch to *layer*. As soon as you let go of the key, the layer is deactivated and you pop back out to the previous layer. When you apply this to a key, that same key must be set as `KC_TRNS` on the destination layer. Otherwise, you won't make it back to the original layer when you release the key (and you'll get a keycode sent). You can only switch to layers *above* your current layer. If you're on layer 0 and you use `MO(1)`, that will switch to layer 1 just fine. But if you include `MO(3)` on layer 5, that won't do anything for you -- because layer 3 is lower than layer 5 on the stack.
33
34 `LT(layer, kc)` - momentary switch to *layer* when held, and *kc* when tapped. Like `MO()`, this only works upwards in the layer stack (`layer` must be higher than the current layer).
35
36 `TG(layer)` - toggles a layer on or off. As with `MO()`, you should set this key as `KC_TRNS` in the destination layer so that tapping it again actually toggles back to the original layer. Only works upwards in the layer stack.
37
38 ### Fun with modifier keys
39
40 * `LSFT(kc)` - applies left Shift to *kc* (keycode) - `S(kc)` is an alias
41 * `RSFT(kc)` - applies right Shift to *kc*
42 * `LCTL(kc)` - applies left Control to *kc*
43 * `RCTL(kc)` - applies right Control to *kc*
44 * `LALT(kc)` - applies left Alt to *kc*
45 * `RALT(kc)` - applies right Alt to *kc*
46 * `LGUI(kc)` - applies left GUI (command/win) to *kc*
47 * `RGUI(kc)` - applies right GUI (command/win) to *kc*
48 * `HYPR(kc)` - applies Hyper (all modifiers) to *kc*
49 * `MEH(kc)`  - applies Meh (all modifiers except Win/Cmd) to *kc*
50 * `LCAG(kc)` - applies CtrlAltGui to *kc*
51
52 You can also chain these, like this:
53
54     LALT(LCTL(KC_DEL)) -- this makes a key that sends Alt, Control, and Delete in a single keypress.
55
56 The following shortcuts automatically add `LSFT()` to keycodes to get commonly used symbols. Their long names are also available and documented in `/quantum/keymap_common.h`.
57
58     KC_TILD  ~
59     KC_EXLM  !
60     KC_AT    @
61     KC_HASH  #
62     KC_DLR   $
63     KC_PERC  %
64     KC_CIRC  ^
65     KC_AMPR  &
66     KC_ASTR  *
67     KC_LPRN  (
68     KC_RPRN  )
69     KC_UNDS  _
70     KC_PLUS  +
71     KC_LCBR  {
72     KC_RCBR  }
73     KC_PIPE  |
74     KC_COLN  :
75
76 `MT(mod, kc)` - is *mod* (modifier key - MOD_LCTL, MOD_LSFT) when held, and *kc* when tapped. In other words, you can have a key that sends Esc (or the letter O or whatever) when you tap it, but works as a Control key or a Shift key when you hold it down.
77
78 These are the values you can use for the `mod` in `MT()` (right-hand modifiers are not available):
79
80   * MOD_LCTL
81   * MOD_LSFT
82   * MOD_LALT
83   * MOD_LGUI
84
85 These can also be combined like `MOD_LCTL | MOD_LSFT` e.g. `MT(MOD_LCTL | MOD_LSFT, KC_ESC)` which would activate Control and Shift when held, and send Escape when tapped.
86
87 We've added shortcuts to make common modifier/tap (mod-tap) mappings more compact:
88
89   * `CTL_T(kc)` - is LCTL when held and *kc* when tapped
90   * `SFT_T(kc)` - is LSFT when held and *kc* when tapped
91   * `ALT_T(kc)` - is LALT when held and *kc* when tapped
92   * `GUI_T(kc)` - is LGUI when held and *kc* when tapped
93   * `ALL_T(kc)` - is Hyper (all mods) when held and *kc* when tapped. To read more about what you can do with a Hyper key, see [this blog post by Brett Terpstra](http://brettterpstra.com/2012/12/08/a-useful-caps-lock-key/)
94   * `LCAG_T(kc)` - is CtrlAltGui when held and *kc* when tapped
95   * `MEH_T(kc)` - is like Hyper, but not as cool -- does not include the Cmd/Win key, so just sends Alt+Ctrl+Shift.
96
97 ### Temporarily setting the default layer
98
99 `DF(layer)` - sets default layer to *layer*. The default layer is the one at the "bottom" of the layer stack - the ultimate fallback layer. This currently does not persist over power loss. When you plug the keyboard back in, layer 0 will always be the default. It is theoretically possible to work around that, but that's not what `DF` does.
100
101 ### Prevent stuck modifiers
102
103 Consider the following scenario:
104
105 1. Layer 0 has a key defined as Shift.
106 2. The same key is defined on layer 1 as the letter A.
107 3. User presses Shift.
108 4. User switches to layer 1 for whatever reason.
109 5. User releases Shift, or rather the letter A.
110 6. User switches back to layer 0.
111
112 Shift was actually never released and is still considered pressed.
113
114 If such situation bothers you add this to your `config.h`:
115
116     #define PREVENT_STUCK_MODIFIERS
117
118 Warning: This option uses up 1 byte of memory per key. For example on
119 Planck it uses 4\*12=96 bytes.
120
121 ### Remember: These are just aliases
122
123 These functions work the same way that their `ACTION_*` functions do - they're just quick aliases. To dig into all of the tmk ACTION_* functions, please see the [TMK documentation](https://github.com/jackhumbert/qmk_firmware/blob/master/tmk_core/doc/keymap.md#2-action).
124
125 Instead of using `FNx` when defining `ACTION_*` functions, you can use `F(x)` - the benefit here is being able to use more than 32 function actions (up to 4096), if you happen to need them.
126
127 ## Macro shortcuts: Send a whole string when pressing just one key
128
129 Instead of using the `ACTION_MACRO` function, you can simply use `M(n)` to access macro *n* - *n* will get passed into the `action_get_macro` as the `id`, and you can use a switch statement to trigger it. This gets called on the keydown and keyup, so you'll need to use an if statement testing `record->event.pressed` (see keymap_default.c).
130
131 ```c
132 const macro_t *action_get_macro(keyrecord_t *record, uint8_t id, uint8_t opt) // this is the function signature -- just copy/paste it into your keymap file as it is.
133 {
134   switch(id) {
135     case 0: // this would trigger when you hit a key mapped as M(0)
136       if (record->event.pressed) {
137         return MACRO( I(255), T(H), T(E), T(L), T(L), W(255), T(O), END  ); // this sends the string 'hello' when the macro executes
138       }
139       break;
140   }
141   return MACRO_NONE;
142 };
143 ```
144 A macro can include the following commands:
145
146 * I() change interval of stroke in milliseconds.
147 * D() press key.
148 * U() release key.
149 * T() type key(press and release).
150 * W() wait (milliseconds).
151 * END end mark.
152
153 So above you can see the stroke interval changed to 255ms between each keystroke, then a bunch of keys being typed, waits a while, then the macro ends.
154
155 Note: Using macros to have your keyboard send passwords for you is possible, but a bad idea.
156
157 ### Advanced macro functions
158
159 To get more control over the keys/actions your keyboard takes, the following functions are available to you in the `action_get_macro` function block:
160
161 * `record->event.pressed`
162
163 This is a boolean value that can be tested to see if the switch is being pressed or released. An example of this is
164
165 ```c
166 if (record->event.pressed) {
167   // on keydown
168 } else {
169   // on keyup
170 }
171 ```
172
173 * `register_code(<kc>);`
174
175 This sends the `<kc>` keydown event to the computer. Some examples would be `KC_ESC`, `KC_C`, `KC_4`, and even modifiers such as `KC_LSFT` and `KC_LGUI`.
176
177 * `unregister_code(<kc>);`
178
179 Parallel to `register_code` function, this sends the `<kc>` keyup event to the computer. If you don't use this, the key will be held down until it's sent.
180
181 * `layer_on(<n>);`
182
183 This will turn on the layer `<n>` - the higher layer number will always take priority. Make sure you have `KC_TRNS` for the key you're pressing on the layer you're switching to, or you'll get stick there unless you have another plan.
184
185 * `layer_off(<n>);`
186
187 This will turn off the layer `<n>`.
188
189 * `clear_keyboard();`
190
191 This will clear all mods and keys currently pressed.
192
193 * `clear_mods();`
194
195 This will clear all mods currently pressed.
196
197 * `clear_keyboard_but_mods();`
198
199 This will clear all keys besides the mods currently pressed.
200
201 #### Timer functionality
202
203 It's possible to start timers and read values for time-specific events - here's an example:
204
205 ```c
206 static uint16_t key_timer;
207 key_timer = timer_read();
208 if (timer_elapsed(key_timer) < 100) {
209   // do something if less than 100ms have passed
210 } else {
211   // do something if 100ms or more have passed
212 }
213 ```
214
215 It's best to declare the `static uint16_t key_timer;` outside of the macro block (top of file, etc). 
216
217 ## Additional keycode aliases for software-implemented layouts (Colemak, Dvorak, etc)
218
219 Everything is assuming you're in Qwerty (in software) by default, but there is built-in support for using a Colemak or Dvorak layout by including this at the top of your keymap:
220
221    #include <keymap_extras/keymap_colemak.h>
222
223 If you use Dvorak, use `keymap_dvorak.h` instead of `keymap_colemak.h` for this line. After including this line, you will get access to:
224
225  * `CM_*` for all of the Colemak-equivalent characters
226  * `DV_*` for all of the Dvorak-equivalent characters
227
228 These implementations assume you're using Colemak or Dvorak on your OS, not on your keyboard - this is referred to as a software-implemented layout. If your computer is in Qwerty and your keymap is in Colemak or Dvorak, this is referred to as a firmware-implemented layout, and you won't need these features.
229
230 To give an example, if you're using software-implemented Colemak, and want to get an `F`, you would use `CM_F` - `KC_F` under these same circumstances would result in `T`.
231
232 ## Additional language support
233
234 In `quantum/keymap_extras/`, you'll see various language files - these work the same way as the alternative layout ones do. Most are defined by their two letter country/language code followed by an underscore and a 4-letter abbreviation of its name. `FR_UGRV` which will result in a `ù` when using a software-implemented AZERTY layout. It's currently difficult to send such characters in just the firmware (but it's being worked on - see Unicode support).
235
236 ## Unicode support
237
238 You can currently send 4 hex digits with your OS-specific modifier key (RALT for OSX with the "Unicode Hex Input" layout) - this is currently limited to supporting one OS at a time, and requires a recompile for switching. 8 digit hex codes are being worked on. The keycode function is `UC(n)`, where *n* is a 4 digit hexidecimal. Enable from the Makefile.
239
240 ## Other firmware shortcut keycodes
241
242 * `RESET` - puts the MCU in DFU mode for flashing new firmware (with `make dfu`)
243 * `DEBUG` - the firmware into debug mode - you'll need hid_listen to see things
244 * `BL_ON` - turns the backlight on
245 * `BL_OFF` - turns the backlight off
246 * `BL_<n>` - sets the backlight to level *n*
247 * `BL_INC` - increments the backlight level by one
248 * `BL_DEC` - decrements the backlight level by one
249 * `BL_TOGG` - toggles the backlight
250 * `BL_STEP` - steps through the backlight levels
251
252 Enable the backlight from the Makefile.
253
254 ## MIDI functionalty
255
256 This is still a WIP, but check out `quantum/keymap_midi.c` to see what's happening. Enable from the Makefile.
257
258 ## Bluetooth functionality
259
260 This requires [some hardware changes](https://www.reddit.com/r/MechanicalKeyboards/comments/3psx0q/the_planck_keyboard_with_bluetooth_guide_and/?ref=search_posts), but can be enabled via the Makefile. The firmware will still output characters via USB, so be aware of this when charging via a computer. It would make sense to have a switch on the Bluefruit to turn it off at will.
261
262 ## International Characters on Windows
263
264 [AutoHotkey](https://autohotkey.com) allows Windows users to create custom hotkeys amont others.
265
266 The method does not require Unicode support in the keyboard itself but depends instead of AutoHotkey running in the background.
267
268 First you need to select a modifier combination that is not in use by any of your programs.
269 CtrlAltWin is not used very widely and should therefore be perfect for this.
270 There is a macro defined for a mod-tab combo `LCAG_T`.
271 Add this mod-tab combo to a key on your keyboard, e.g.: `LCAG_T(KC_TAB)`.
272 This makes the key behave like a tab key if pressed and released immediately but changes it to the modifier if used with another key.
273
274 In the default script of AutoHotkey you can define custom hotkeys.
275
276     <^<!<#a::Send, ä
277     <^<!<#<+a::Send, Ä
278
279 The hotkeys above are for the combination CtrlAltGui and CtrlAltGuiShift plus the letter a.
280 AutoHotkey inserts the Text right of `Send, ` when this combination is pressed.
281
282 ## RGB Under Glow Mod
283
284 ![Planck with RGB Underglow](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboard/planck/keymaps/yang/planck-with-rgb-underglow.jpg)
285
286 Here is a quick demo on Youtube (with NPKC KC60) (https://www.youtube.com/watch?v=VKrpPAHlisY).
287
288 For this mod, you need an unused pin wiring to DI of WS2812 strip. After wiring the VCC, GND, and DI, you can enable the underglow in your Makefile.
289
290     RGBLIGHT_ENABLE = yes
291
292 Please note that the underglow is not compatible with MIDI functions. So you cannot enable both of them at the same time.
293
294 Please add the following options into your config.h, and set them up according your hardware configuration.
295
296     #define ws2812_PORTREG  PORTF
297     #define ws2812_DDRREG   DDRF
298     #define ws2812_pin PF4
299     #define RGBLED_NUM 14     // Number of LEDs
300     #define RGBLIGHT_HUE_STEP 10
301     #define RGBLIGHT_SAT_STEP 17
302     #define RGBLIGHT_VAL_STEP 17
303
304 The firmware supports 5 different light effects, and the color (hue, saturation, brightness) can be customized in most effects. To control the underglow, you need to modify your keymap file to assign those functions to some keys/key combinations. For details, please check this keymap. `keyboard/planck/keymaps/yang/keymap.c`
305
306 ### WS2812 Wiring
307
308 ![WS2812 Wiring](https://raw.githubusercontent.com/yangliu/qmk_firmware/planck-rgb/keyboard/planck/keymaps/yang/WS2812-wiring.jpg)
309
310 Please note the USB port can only supply a limited amount of power to the keyboard (500mA by standard, however, modern computer and most usb hubs can provide 700+mA.). According to the data of NeoPixel from Adafruit, 30 WS2812 LEDs require a 5V 1A power supply, LEDs used in this mod should not more than 20.
311
312 ## Safety Considerations
313
314 You probably don't want to "brick" your keyboard, making it impossible
315 to rewrite firmware onto it.  Here are some of the parameters to show
316 what things are (and likely aren't) too risky.
317
318 - If a keyboard map does not include RESET, then, to get into DFU
319   mode, you will need to press the reset button on the PCB, which
320   requires unscrewing some bits.
321 - Messing with tmk_core / common files might make the keyboard
322   inoperable
323 - Too large a .hex file is trouble; `make dfu` will erase the block,
324   test the size (oops, wrong order!), which errors out, failing to
325   flash the keyboard
326 - DFU tools do /not/ allow you to write into the bootloader (unless
327   you throw in extra fruitsalad of options), so there is little risk
328   there.
329 - EEPROM has around a 100000 write cycle.  You shouldn't rewrite the
330   firmware repeatedly and continually; that'll burn the EEPROM
331   eventually.
332